CS215002B2 - Melting appliance with working vessel - Google Patents

Description

Vynález se týká tavícího zařízení s pracovní nádobou sklopnou kolem vodorovné osy, zejména pro výrobu Fe-C-litiny s kulovitým grafitem.

Je známo zařízení, které je určeno ke zpracování taveniny kovu pomocí odpařitelných přísad. Toto sestává z nosné konstrukce, posouvatelné ve vodorovném směru, do níž je uložena pracovní nádoba pro taveniny kovu, sklopná kolem vodorovné osy, která během plnicího, pracovního a vyprazdňovacího cyklu se sklápí do různých pracovních poloh. Pro plnění se takováto pracovní nádoba musí nacházet ve vodorovné ploloze; během pracovního cyklu je skloněna do svislé polohy a při vyprazdňování do polohy šikmé vůči zemi. Podstatný nedostatek spočívá v tom, že vyprazdňovací hubice se přitom nachází příliš blízko země a pánev není možno zasunout pod tuto hubici.

Byla proto vytvořena zařízení se sklopným rámem, který umožňoval pracovní nádobě, popř. konvertoru při vyprazdňování vykývnout kolem přídavné sklopné osy v oblasti hubice. I přesto však zůstala celá řada nedostatků neodstraněna a vznikly navíc další. Nosná konstrukce pojíždějící na kolejnicích je prostorově náročná, takže také pracovní kabina s odsávacími potru2 bími pro páry kovů musela být odpovídajícím způsobem hodně vyložena a kolejnice představovaly nebezpečí úrazu. Jako i předtím je plnicí nádoba konvertoru v pevně stanovené výši, takže v určitých případech musí být výškový rozdíl mezi výtokovým otvorem pece překonán přenášecí pánví. Důsledkem toho je ztráta teploty při přelévání a přenášení taveniny a navíc i značné časové ztráty. Také zpětné nalití taveniny do pece nemůže být provedeno bez pomoci přenášecí pánve. Kromě toho je rozsah pojíždění omezen délkou řídicích vedení, která jsou svým smýkáním po zemi vystavena nebezpečí poškození a představují rovněž nebezpečí úrazu pro obsluhu. Výška nad zemí osy vykývnutí nesmí být kvůli délce konvertoru a výšce pánve příliš malá. Důsledkem je, že obsluha zařízení musí stále vystupovat nahoru a dolů. Pro provoz zařízení je tedy zapotřebí dvou pracovníků.

Často představuje také přímočará dráha konvertoru z místa plnění do pracovní kabily překážku v plynulosti dopravy v hale. Zařízení pro podélný nebo příčný posuv ovšem navíc zvyšují výrobní cenu a také nepotřebně výšku osy vykývnutí. Vážení taveniny v konvertoru je u tohoto zařízení, kde je sklopný rám v každém rohu op řen o siloměrnou krabici, v důsledku velké mrtvé hmoty, počtem siloměrných krabic a čtyřbodovým vyvažováním značně nepřesné a nákladné.

Všechny tyto nedostatky bylo nuto brát velmi dlouho v úvahu. Sice bylo při různých podnikových zkouškách použito pro tento účel přestavěného zdvihacího vozíku nesoucího sklopný konvertor, nedosáhlo se tím však žádných podstatných výhod. Ušetřila se přenášecí pánev mezi pecí a konvertorem, zato ovšem bylo zapotřebí dvou zdvihacích vozíků vybavených konvertorovými pánvemi, aby se mohly provádět hořčíkové úpravy taveniny v potřebném počtu a potřeba pracovního prostoru byla, částečně i v důsledku předního vykládání materiálu, větší. Obsluha se kvůli pojíždění nezměnila. Manévrování a přesné uvedení do požadované polohy pod, popř. nad pecí a pánvemi si ' vyžadovalo hodně času a představovalo vysoké nároky na zručnost řidiče. Přesnosti vážení + 3 % bylo sice . dosaženo, ovšem jen za předpokladů čistoty kluzných, popřípadě valivých ploch, těžko uskutečňovatelných v hrubém licím provozu. Také zde bylo přesné sledování plnicího otvoru konvertoru sklápějící se licí hubicí pece možné jen za určitých podmínek, protože . stranový . posuv . . nemohl být kvůli nebezpečí překlopení a kvůli dalším konstrukčním hlediskům příliš velký. Ze stejných důvodů bylo také zpětné nalévání taveniny do pece spojeno s určitým rizikem.

Vynález si proto klade za úkol vytvořit taviči zařízení, které by bylo méně prostorově náročné, levněji vyrobitelné, provozně bezpečnější a hospodárnější a umožňovalo úsporu pracovních sil při současném zvětšení přesnosti vážení.

Tento úkol je vyřešen tavícím ' zařízením podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že sklopná pracovní nádoba je spojena s výložníkem a výškově nastavitelný výložník je pohyblivý a otočný kolem svislého sloupu.

Prostor, který zaujímá zařízení podle vynálezu, zahrnuje v podstatě nosný sloup, opírající se o zem haly nebo o halovou konstrukci. Konvertor obklopující pracovní kabinu potřebuje být nyní pouze přizpůsoben rozměrům vlastního konvertoru. Konstrukce může být méně náročná, a proto i laciněji vyrobitelná. Protože není zapotřebí žádných po zemi se smýkajících kabelů anebo hadic a vystačí se i bez kolejnic a poněvadž také tavenina může být přelévána bez nebezpečí pro okolí, je zařízení podle vynálezu bezpečné. Přesto jsou však zaručeny dráhy pohybu. Nebezpečí opotřebení kabelů anebo hadic je vyloučeno. Hnací soustava, elektromechanická nebo hydraulická, může být provedena jednodušeji. Pro mnohem přesnější vážení zpracovávání litiny je zapotřebí jen jedné siloměrné krabice, která nemusí být dimensována na velkou mrtvou hmotu, a . která může . být dobře chráněna před ·. špínou a horkem. Tím · se zmenšuje i množství oprav. Rychlé uvedení do' chodu umožňuje zkrácení doby cyklů, což se příznivě projevuje na hospodárnosti. Kromě toho není zapotřebí žádné přenášecí pánve mezi pecí a konvertorem. Obzvláště důležitá je skutečnost, že zařízení podle vynálezu může být obsluhováno . ze země pouze jedním pracovníkem, který ' má jako u pojízdného jeřábu ovládací panel na závěsném kabelu ve svém dosahu . a kromě toho odpadá ' vystupování a sestupování z obslužné plošiny, poněvadž konvertor může být snížen ve vodorovné poloze, takže obsluha může pohodlně pracovat. Natočením může být konvertor rychle a bezpečně odsunut z oblasti pece a dopravy, což . umožňuje příznivé a prostor šetřící uspořádání ve výrobní hale. Konvertor může být během práce odstaven na' zem haly. Pracovní reakcí vznikající otřesy se tedy nemusejí přenášet ' ha zařízení.

Další alternativy a výhodná provedení vynálezu vyplývají z dalších bodů předmětu vynálezu, které mohou být v daném případě účelně kombinovány.

Letmým uspořádáním podle druhého bodu definice je dáno automatické a tím rychlejší ... vyprazdňování strusky, ... protože . konvertor může být uveden do svislé vyprazdňovací polohy.

Příklady . provedení vynálezu jsou blíže popsány s přihlédnutím ' k výkresům, kde značí obr. 1 zařízení podle vynálezu pro výrobu Fe-C-Iitiny s kulovitým grafitem v nárysu s letmo uloženým konvertorem, otočným kolem otočného sloupu, obr. 2 totéž zařízení v řezu podél čáry I—-I z. obr. 1, obr. 3 totéž zařízení v .pohledu ve směru A z obr. 1, obr. 4 totéž zařízení jako ' na obr. 3, s ' pracovní nádobou skloněnou do pracovní polohy, obr. 5 provedení zařízení v nárysu ' s jednostranným uložením sloupu otočného kolem svislé osy, obr. 6 další provedení zařízení v nárysu se sloupem otočným ' kolem svislé osy, ' uloženým v ' jeřábovém závěsu, obr. 7 totéž ' provedení zařízení v pohledu ve směru B z obr. 6, obr. 8 provedení zařízení z obr. 2 v půdorysném řezu, přičemž sklopná osa pracovní nádoby je uspořádána napříč k podélné ose výložníku, obr. 9 půdorysný řez vedením výložníku na otočném sloupu a obr. 10 půdorysný řez otočným uložením vedení výložníku na otočném sloupu.

Obr. 1 až 4 ukazují pracovní nádobu 1 zvanou též konvertor, která je na volném konci výložníku 2 uložena letmo a otočně kolem vodorovné sklopné osy 3 probíhající v ' podstatě souose s podélnou osou 2b výložníku 2. Aby mohla být pracovní nádoba 1 co možná nejrychleji vyměněna, je tato spojena rozebíratelně s výložníkem ' 2, k čemuž ve znázorněném příkladu slouží přírubové spojení 4. Pro dosažení libovolného připojení pracovní nádoby 1 na výložník 2 může být umístěna na obou podélných stranách pracovní nádoby 1 upevňovací příruba 5, 5a. Tato je zejména výhodné při umístění zařízení mezi dvěma pecemi.

K dosažení sklopného pohybu pracovní nádoby 1 je na výložníku 2 uspořádán sklápěcí pohon 6, působící na sklopnou osu 3.

Druhý konec výložníku 2 je spojen pomocí vedení 7 držícího výložník 2 s otočným sloupem 8, přičemž toto vedení. 7 je pohyblivé podél tohoto otočného sloupu 8. Výložník 2, vedení 7 a otočný sloup 8 jsou otočné jako celek kolem svislé osy 9 sloupu.

Vedení 7, pohybující se pomocí zdvihacího pohonu 10, je vedeno spolu s výložníkem 2 podél otočného sloupu 8 pomocí lanového kladkostroje 11, přičemž výšku vedení 7 lze nastavit. Spojení lanového kladkostroje 11 s vedením 7 je tvořeno tažnými válečky 12, umístěnými na straně vedení 7.

Zdvihací pohon 10 je upevněn na konzole 13, která je spojena s otočným sloupem

8. Namísto lanového kladkostroje 11 může být použit též i řetězový . kladkostroj, pohon ozubenou otyčí, vřetenový nebo pístový.

K určení množství taveniny přiváděné do pracovní nádoby 1 je použito v části 7a vedení 7 zabírajícího pod výložník 2 vážící zařízení 14 ve tvaru obyčejné siloměrné krabice elektricko-elektronického, mechanického nebo hydraulického provedení, o něž se opírá výložník 2. Proto je výložník 2 kloubově spojen s vedením 7 pomocí vodorovné otočné osy 15 (obr. 10).

Horní konec 16 otočného sloupu 8 je pohyblivě veden v uložení 17 upevněném na konstrukci haly, takže se otočný sloup 8 může plně otáčet.

Spodní konec 20 otočného sloupu 8 je opřen a veden pevným uložením 21. V místě tohoto uložení 21 je pro pohyb otočného sloupu 8 použito pohonu 22, obsahujícího převodovku 23 s hydromotorem apod. Nad zemí se nacházející část zařízení, bez uložení 17, může být odmontována uvolněním jedné spojkové desky 18 a umístěna na jiném pracovním místě, kde jsou k dispozici rovněž kotvicí ústrojí, například . při déle trvajících opravách pece. Pod zemí se nacházející kotvicí ústrojí včetně pohonu 22 jsou zakryta víkem 19 spojeným s podlahou hutě. Je ovšem také možné umístit pohon 22 v místě horního uložení 17.

Obr. 1 až 4 znázorňují pracovní nádobu 1 v různých polohách během pracovního cyklu. Na obr. 1 a 2 je poloha při plnění nebo převážení taveniny, na obr. 3 čerchovaně poloha 24 při vyprazdňování a na obr. 4 poloha při vlastním zpracovávání taveniny, tzn. po přidání odpařitelných přísad — hořčíku — do taveniny železa. Obr. 1 ukazuje navíc na podlaze haly odstavenou pracovní kabinu 50 s odsávacím po klopem pro odvod vznikajícího kouře, do níž je . pracovní nádoba 1 během pracovní fáze zasunuta.

Obr. 5 představuje provedení zařízení, u něhož, na rozdíl od provedení na obr. 1, je otočný sloup 8a uložen jednostranně, tj. na spodním pod podlahou ležícím konci 25 pomocí spojovací desky 26. . Tento spodní konec 25 je opatřen pevným axiálním a radiálním ložiskem 28, jakož i v určité vzdálenosti od tohoto ložiska 28 dalším radiálním ložiskem 27. V místě ložiska 27, 28 se nachází pohon 29 pro otáčení otočného sloupu 8a, který je s otočným sloupem 8a spojen pomocí převodu 30, např. s čelními ozubenými koly. Toto provedení může být odmontováno ještě rychleji a přeneseno na jiné místo, poněvadž zde není zapotřebí horního uložení 17.

Obr. 6 a 7 představují další provedení zařízení, u něhož horní konec 31 otočného sloupu . 8b je otočně uložen v nosné stolici 32 jeřábové dráhy 33. V jeřábové dráze 33 je použit pohon 51 pro otáčení otočného sloupu 8b, jehož provedení odpovídá v podstatě pohonu u obr. 5. Přirozeně je možné, přeložit kolejové dráhy, sestávající z kolejnic 33a do· země. Při provedení s Jen jednou závěsnou kolejnicí má tato s výhodou obdélníkový průřez.

Obr. 8 představuje doplněné provedení zařízení, u něhož na rozdíl od provedení podle obr. 2, probíhá sklopná osa 3a pracovní nádoby 1 v podstatě kolmo k podélné ose 2b výložníku 2. Na výložníku 2, popřípadě na jeho části 2a je upevněn příčný nosník 34 pomocí přírubového spojení 35. Na jednom konci příčného nosníku 34 je pracovní nádoba 1 a na druhém konci pohon 37 pro sklápění pracovní nádoby 1. Spojení pracovní nádoby 1 s příčným nosníkem 34 je, podobně jako u předchozích provedení, rozebíratelné. Aby mohla být pracovní nádoba 1 ' vůči výložníku 2 montována střídavě po obou stranách, jsou na příčném nosníku 34 uspořádány dvě proti sobě ležící připojovací příruby 36, 36a pro přírubové spojení. 35 části 2a výložníku. Pro rozšíření možnosti použití pracovní nádoby 1 je vyčnívající délka výložníku 2 proměnná, přičemž vyčnívající část 2a může být posouvána ve směru své podélné osy pohonem 38.

Obr. 9 znázorňuje provedení vedení 7 výložníku 2 na otočném sloupu 8, 8a, 8b. V rámové konstrukci 39, jakožto části vedení 7, jsou na každé straně otočných sloupů 8, 8a, 8b uspořádány v ložiskových stojanech 41 vložené vodicí válečky 40. Otočné sloupy 8, 8a, 8b jsou vyrobeny s výhodou z profilového materiálu. Ložiskové stojany 41, rozebíratelně spojené s rámovou konstrukcí 39, jsou umístěny nastavitelně na každé straně otočných sloupů 8, 8a, 8b. Vodicí válečky 40, které jsou otočně uloženy na čepech 42 v ložiskových stojanech

41, mohou být vytvořeny také jako kuličková ložiska, přičemž jejich vnější kroužek je umístěn bezprostředně u zařízení na otočných sloupech 8, 8a, 8b. Vodicí válečky 40 jsou uspořádány na obou koncích celého vedení 7 ve vždy napříč k otočným sloupům 8, 8a, 8b probíhající rovině; mohou být ovšem podle velikosti vedení 7 rozděleny i do více rovin.

Obr. 10 znázorňuje vodorovnou otočnou osu 15 výložníku 2 ve vedení 7. Vidlicovitou částí 2c obepíná výložník 2 vedení 7, přičemž v obou ramenech vidlice jsou proti sobě ležící otvory 43, jejichž spojovací osa 15 probíhá v podstatě kolmo ke svislé ose 9.

V otvorech 43 jsou uložena ložisková pouzdra 45 pro uložení a axiální držení kuličkových ložisek 46. V kuličkových ložiscích 46 je vložen jeden konec ložiskového čepu 47 spojujícího vedení 7 s výložníkem 2, jehož druhý konnec je uložen v otvoru 48 rámové konstrukce 39 vedení 7. Provedení této otočné osy 15 je určeno velikostí výložníku 2 a s ním spolupracujících dílců zařízení a může být proto také vytvořeno jinak, například pomocí do vidlicovitých ramen pevně vložených a v rámové konstrukci vedení uložených osových čepů.

Pracovní nádoba· 1 může být snadno uvedena do nejvýhodnější polohy pro vyprazdňování zbytků, například strusky, nacházejících se v nádobě, jakož i do bezpečného místa pro zpracování, například nad pískové lože 49 uspořádané na dně pracovní kabiny. Zařízení je použitelné pro všechny druhy běžných tavících a podobných pecí a manipulací s pohony · je umožněno přímé zpětné plnění nespotřebované taveniny do pece.

Všechny pohony 6, 10, 22, . 29, 37 mohou být elektromechanické, hydraulické nebo pneumatické.

Claims (11)

1. Tavící zařízení s pracovní nádobou sklopnou kolem vodorovné osy, zejména pro výrobu Fe-C--ltiny s kulovitým grafitem, vyznačující se tím, že sklopná pracovní nádoba (1) je spojena s výložníkem (2) a výškově nastavitelný výložník (2) je pohyblivý a otočný kolem svislého sloupu (8).

2. Zařízení podle bodu 1, vyznačující se tím, že pracovní nádoba (1) je uložena letmo kolem své sklopné osy (3, 3a).

3. Zařízení podle bodů 1, 2, vyznačující se tím, že sklopná osa (3) protíná svislý sloup (8).

4. Zařízení podle bodů 1, 2, vyznačující se tím, že sklopná osa (3a) probíhá kolmo k podélné ose (2b) výložníku (2).

5. Zařízení podle bodů 1 až 4, vyznačující se tím, že výložník (2) je délkově měnitelný.

6. Zařízení podle bodů 2 až 5, vyznačující se tím, že pracovní nádoba (1) je rozebíratelně spojena s výložníkem (2), a že na obou svých podélných stranách je opatřen upevňovacími přírubami (5, 5a).

7. Zařízení podle bodů 1 až 6, vyznačující se tím, že výložník (2) je pohyblivý kolem vodorovné otočné osy (15) protínající svislý sloup (8), a je spojen s vážícím zařízením (14) pracovní nádoby (1).

8. Zařízení podle bodů 1 až 7, vyznačující se tím, že je přenosné se svým nebo bez svého kotvícího zařízení.

9. Zařízení podle bodu 8, vyznačující se tím, že kotvicí zařízení je umístěno pod zemí a pomocí spojovací desky (18, 26) je spojeno s částí tavícího zařízení umístěného nad zemí.

10. Zařízení podle bodu 8, vyznačující se tím, že nosný sloup (8) je uložen na kolejnicích.

11. Zařízení podle bodu 10, vyznačující se tím, že nosný sloup (8) je zavěšen na alespoň jedné závěsné kolejnici jeřábové dráhy (33).